联合静载荷下椭圆封头接管结构的强度校核新方法

依据俄罗斯压力容器国家标准--ГOCT P 52857-2007,对承受压力载荷、接管轴向力和接管弯矩载荷的椭圆封头中心部位开孔结构进行联合载荷下的强度校核计算。此外,运用ANSYS软件对该结构进行了有限元分析。通过比较和分析,验证了该规范所述联合载荷下的强度校核方法简单安全可靠,在实际工程中可广泛借鉴和使用。     

受压圆筒矩形大开孔的三维有限元分析与强度评定

本文针对卷染机蒸罐这样一种受压简体矩形大开孔进行了三维有限元分析,发现接管圆角过渡区有若干点的虚拟弹性应力值远大于材料在设计温度下的屈服限。本文依照ASME—Ⅷ——2及JB4732—95《钢制压力容器分析设计标准》的要求,针对受压圆筒——接管结构提出了一种强度评定方法。并对卷染机蒸罐进行了强度评定。     

吸附器封头开孔接管结构应力分析与优化设计

吸附器封头开孔接管结构在吸附工况下,由于几何不连续性会导致局部出现高应力集中,使得开孔区域成为吸附器强度失效破坏的危险部位,所以对吸附器封头开孔接管区域进行强度分析与优化设计具有重要工程意义。传统压力容器设计方法为了保证设备平稳运行,往往通过增加容器壁厚来满足强度要求,设计的容器壁厚较大,质量过重。利用ANSYS Workbench有限元软件,对吸附器封头开孔接管结构进行应力强度分析,建立相应优化模型,通过Workbench响应曲面多目标优化,结合遗传算法对封头开孔接管结构进行优化。以最大应力满足强度设计标准为约束,质量最小为优化目标,给出优化设计后结构尺寸及对应的封头接管质量和最大应力。结果发现,对于封头和接管过渡区出现的最大应力,通过优化封头壁厚、接管壁厚和封头曲面深度三个变量,能够使最大应力在满足强度要求条件下,封头壁厚从34 mm减至24 mm,接管壁厚从30 mm减至26.8 mm,封头整体质量从446.7 kg减至359.7 kg,封头质量减轻近20%,封头整体结构得到有效优化,生产成本明显降低。     

冷凝器大直径接管的应力计算与强度分析

运用有限元方法对具有大直径接管的冷凝器进行了应力分析，得到了接管部位的应力分布，并按照分析设计原理进行了强度评定，针对原设计中的不足，进行了多方案计算，为该结构的改进提供了依据。     

异种钢锥壳径向接管开孔结构强度研究

锥壳接管开孔结构是压力容器常见结构。考虑开孔率和材料的强度匹配的影响,对异种钢锥壳径向开孔接管结构强度进行研究。根据GB150-2011中等面积法确定接管壁厚,在此基础上,按照JB4732-1995(2005确认)和极限载荷法分别进行强度评定,并对比评定结果指出不同设计方法安全裕度的不同。研究表明,开孔率和材料的强度匹配显著影响锥壳径向接管开孔结构强度。与应力分析法及极限载荷法比较发现,对于较低强度匹配和较大开孔率的锥壳径向接管开孔结构,采用等面积法设计没有足够的安全裕度,为此类结构的设计和强度研究提供了借鉴。     

大直径薄壁大开孔塔结构的有限元分析

吸收塔是燃煤发电厂脱硫系统的核心设备，具有直径大、厚度小和大矩形开孔率等特点，目前尚无完全适用的设计规范可循。采用有限元法得到了设备在危险工况载荷下的应力和变形，并提出了可行的开孔区域加强措施，计算结果表明应力集中区域明显降低，提高了设备在开孔段的轴向稳定性。     

医用高压氧舱矩形大开孔三维有限元计算和强度评定

利用三维有限元软件ANSYS对 2 2 0 0的医用高压氧舱矩形大开孔结构进行有限元分析 ,得到该设备大开孔应力分布状况和最高应力水平 ,并根据JB4 732— 95《钢制压力容器———分析设计标准》规定的设计准则 ,对此大开孔结构进行强度评定     

压力容器开孔接管区的有限元分析和实验研究

根据对压力容器正交和切向开孔接管区进行的有限元分析,获得容器筒体、接管及其连接部位的应力分布结果,利用电阻应变测试技术进行现场测试。结果表明,压力容器开孔接管产生明显的应力集中,各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处,是筒体失效的危险区域;与压力容器正交开孔接管相比,压力容器切向开孔接管的应力分布更趋复杂,有更明显的应力集中。     

内压柱壳大开孔率开孔平齐式接管应力分布研究

本文针对内压圆柱壳大开孔率平齐式开孔接管结构 ,进行了三维线弹性有限元应力分析、研究。有限元计算和电测应力分析的结果表明 ,用电阻应变测量方法测量到的是应变片长度范围内应力场的平均值 ,而得不到该区域内的最大应力值 ;以DXF格式文件为中介 ,用数学方法自动生成的有限元计算模型是可靠的 ,能够保证开孔区域内的单元都是比较规整、均匀的六面体单元 ,可以使用不协调位移模式 ,应用这个模型进行有限元分析可以得到内压圆柱壳大开孔率开孔平齐式接管结构的应力集中系数。     

球壳大开孔内伸接管补强分析

球壳大开孔的补强设计中,相比于压力面积法和ASME法,有限法更直观和快速。建立一系列有限元模型,利用应力强度评定的方法,分析球壳大开孔内伸接管补强中接管内伸长度以及接管与球壳壁厚比t/T对补强效果的影响,结果表明:随着接管内伸长度的增长,局部薄膜应力逐渐减小,弯曲应力逐渐增大,一次应力加二次应力则先减小后又增大;随着接管厚度增加,局部薄膜应力、弯曲应力、一次应力加二次应力都逐渐减小,但减小的幅度下降;在模型下,接管内伸长度h2≤80mm、接管与球壳壁厚比1.5≤t/T≤2.7时,补强效果良好。     

柴油机缸盖螺栓的三维有限元分析

结合大功率柴油机性能强化的数值计算,在考虑螺纹的基础上建立了气缸盖螺栓的CAD装配体模型;并采用接触分析法对螺栓的应力应变进行了三维有限元计算,对螺栓的疲劳强度进行了校核。分析结果表明,螺纹受力仍处于弹性变化范围,可采用转角法进一步拧紧。     

柴油机缸盖螺栓的三维有限元分析

结合大功率柴油机性能强化的数值计算，在考虑螺纹的基础上建立了气缸盖螺栓的CAD装配体模型；并采用接触分析法对螺栓的应力应变进行了三维有限元计算，对螺栓的疲劳强度进行了校核。分析结果表明，螺纹受力仍处于弹性变化范围，可采用转角法进一步拧紧。     

压力容器大开孔结构的有限元分析

使用ANSYS9.0对某具有大开孔结构的压力容器进行了三维建模,采用SHELL181壳单元,使用智能网格划分方式划分网格.提出了“无补强”、“补强圈补强”和“整体补强”三种结构方案,分别进行有限元分析,得到了位移云图和应力云图.结果表明,“补强圈补强”使最大位移量下降12.6％,最大等效应力下降13.8％,“整体补强”使最大位移量下降31.5％,最大等效应力下降20.1％,两种补强方案均能满足强度要求.最后,从经济性考虑,优先选用“补强圈补强”方案.     

大开孔接管结构优化设计

对某公司设计的尾气再热器中的大开孔结构进行强度和稳定性分析,发现原设计的结构过于保守,有较大的优化潜能。以设备质量最小为优化目标,利用ANSYS的优化模块对该结构进行优化计算,经强度及稳定性分析,优化所得结构完全满足强度、稳定性及功能要求,且具有很好的经济性。     

周向斜接管内压容器的有限元分析

采用有限元法计算了具有正交接管及2 0°周向斜接管圆柱形容器内压作用下的弹性应力和变形,对周向斜接管圆柱内压容器的弹性应力分布、应力集中范围、变形特征、应力集中系数等问题做了初步探讨。计算结果表明周向斜接管内压圆柱容器在接管与容器的相贯区存在明显的应力集中,相贯区在筒体纵向截面沿径向收缩,而在筒体横向截面沿径向膨胀,最大主应力出现在筒体的纵向截面,相贯区外表面在筒体的横向截面处于三向压缩状态;与正交接管容器相比,周向斜接管圆柱容器在内压作用下的最大主应力略小,二者基本满足Sβ=S0 (cosβ) 0 5。     

陕京输气管线工程中封堵器三通法兰的三维有限元分析

利用有限元方法对陕京输气管线Ф660封堵器三通开槽法兰进行了三维有限元应力分析。根据应力分类原则结合第三强度理论对法兰局部承载能力进行了强度评定，结果表明相关单位的经验尺寸能满足安全要求。计算结果对进行合理管道封堵三通结构设计提供重要依据。     

相贯线处含穿透裂纹接管的补强研究

由于含缺陷容器在补强下的安全评价对在役压力容器的使用有重要的意义,使用ANSYS软件,采用三维有限元方法,对带补强圈含肩部穿透裂纹接管在内压作用下结构的应力进行计算和分析。研究表明,在弹性范围内,此结构的最大Mises应力与内压呈线性关系,且结构最大Mises应力的位置为接管腹部下方容器和补强圈的焊接处。在内压一定的情况下,此结构的最大Mises应力比带补强圈无缺陷接管的应力大,比无补强圈无缺陷接管的应力小。此结论能够指导实际工程中对此类缺陷的补强和评定。     

蒸汽发生器给水管嘴低周疲劳损伤分析评定研究

给水管嘴是蒸汽发生器关键部件之一,蒸汽发生器运行期间给水过程中的运行瞬态使得给水管嘴承受着复杂的疲劳载荷作用。利用有限元法对压水堆蒸汽发生器给水管嘴在典型运行循环下的累积损伤系数进行了计算,在不考虑热分层现象的情况下,分析了相关因素对给水管嘴疲劳寿命的影响。